[发明专利]一种生物机械法制备秸秆纤维素浆板的方法及在箱板纸生产中的应用

说明书

本发明提供了一种生物机械法制备秸秆纤维素浆板的方法及在箱板纸生产中的应用，属于造纸工艺技术领域，具体涉及一种生物润涨菌剂，包括地衣芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，短小芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌；一种生物消潜菌剂，包括地衣芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌枯草亚种；以及生物润涨和生物消潜菌剂在秸秆制浆中的应用；本发明采用的生物润涨菌剂和生物消潜菌剂结合机械制浆法制浆造纸，所得造纸浆料的得浆率高，成纸白度高，抗张指数、环压指数，撕裂指数、耐破指数都有一定优势。

技术领域

本发明属于造纸工艺技术领域，具体涉及一种生物机械法制备秸秆纤维素浆板的方法及在箱板纸生产中的应用。

背景技术

造纸行业作为关系国计民生的支柱产业对原料依存度高，近年来国内木浆造纸呈现的原料紧缺现象，使得成本低廉的草浆造纸备受关注，国内丰富的秸秆资源亟待被开发利用。

目前，传统的制浆方法主要为化学制浆法，而化学制浆法在制浆过程中产生大量含残余木质素和化学物质的废液，引发造纸污染问题。因此，解决或改善制浆造纸工业的废水污染，研制开发无污染或低污染制浆造纸的技术已经迫在眉睫。

木质素分散于纤维素周围，但二者通常没有直接的化学键连接。半纤维素贯穿于木质素和纤维素之间，起到连接二者的作用，进而形成非常牢固的木质素-半纤维素-纤维素网络结构，即木质纤维素阵列。该阵列的存在会造成机械制草浆得率低、机械强度差、白度低、易发黄氧化。

中国专利文献CN108442162A(申请号201810338110.7)公开了一种农作物秸秆生物制浆方法，是将切段后的农作物秸秆采用复合生物酶制剂进行生物酶一次处理，得到农作物秸秆粗浆，进行研磨分丝处理，得到农作物秸秆研磨浆，再进行微生物菌剂二次处理，得到农作物秸秆细浆，将农作物秸秆细浆进行漂白处理，得到造纸浆料；所述复合生物酶制剂包括木素过氧化物酶、木聚糖酶、漆酶、果胶酶和打浆酶，所述复合微生物菌剂包括厌氧芽孢杆菌、射脉菌、褐腐菌和多孔菌。

中国专利文献CN114921992A(申请号202210616865.5)公开了一种复合生物酶处理的生物机械制备方法，利用农作物小麦的秸秆作为原料，先采用复合生物酶处理浸泡，调节pH至酶的最适pH，待秸秆中溶出一部分木质素、半纤维素、胶质等物质后，进行对辊挤压，使秸秆达到分丝的状态，再次添加生物酶处理使秸秆进一步软化，对软化后的秸秆进行磨浆、筛浆等处理，从而得到造纸浆料；所述复合生物酶制剂包括果胶酶、木聚糖酶、和淀粉酶、纤维素酶、中性蛋白酶。

中国专利文献CN114774303A(申请号：202210246052.1)公开了一种预处理草浆原料脱硅的微生物菌剂及其在草浆原料除硅制浆中的应用，针对草浆原料硅含量高导致的黑液碱回收硅干扰问题，采用微生物菌剂预处理方式降解秸秆的表皮部分，促进硅元素释放，在预处理阶段将草浆原料中的大部分硅除去，减少黑液中的硅含量，改善了传统制浆方法因黑液中硅含量过高而面临的硅干扰问题；所述微生物菌剂包括短小芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌和枯草芽孢杆菌，与本发明所要解决的技术问题和产生的技术效果明显不同。

虽然生物制浆法是一种清洁环保的制浆工艺，但是生物分解使用的酶成本较高，重复利用率较低，且在生物分解中使用单一酶的分解效果不理想，需要使用复合酶制剂，进一步提高了生物制浆法的生产成本。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提出了一种生物机械法制备秸秆纤维素浆板的方法及在箱板纸生产中的应用。

本发明提供了一种采用生物润涨和生物消潜的秸秆机械浆制作浆板的方法。

本发明的秸秆制浆方法，在机械制浆之前先对原料进行生物润涨和生物消潜处理，显著减少过程废水与造纸黑液的排放，清洁环保。同时生物润涨和生物消潜处理在机械制浆后所得成纸性能优异，在机械强度等方面相较未经处理机械制浆有显著提升。

本发明的技术方案如下：